FR3054750A1 - ELECTRIC MACHINE MODULE COMPRISING A GROOVE FOR RECEIVING A HOOD - Google Patents
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Abstract
Module de machine électrique (1) comportant une machine électrique (10) flanquée d'une électronique de puissance (20) et couverte par un capot (130), le capot (130) ayant un côté supérieur et une paroi latérale (131) avec une arête libre (132). La paroi latérale (131) du capot (130) est logée par son arête libre (132), au moins par segments dans une rainure (121).An electric machine module (1) comprising an electric machine (10) flanked by a power electronics (20) and covered by a hood (130), the hood (130) having an upper side and a side wall (131) with a free edge (132). The side wall (131) of the hood (130) is housed by its free edge (132), at least in segments in a groove (121).
Description
054 750054 750
57358 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE57358 ® FRENCH REPUBLIC
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :NATIONAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY © Publication number:
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©) N° d’enregistrement national©) National registration number
COURBEVOIECOURBEVOIE
©) Int Cl8 : H 02 K 5/04 (2017.01)©) Int Cl 8 : H 02 K 5/04 (2017.01)
DEMANDE DE BREVET D'INVENTIONPATENT INVENTION APPLICATION
A1A1
MODULE DE MACHINE ELECTRIQUE COMPORTANT UNE RAINURE POUR RECEVOIR UN CAPOT.ELECTRIC MACHINE MODULE COMPRISING A GROOVE FOR RECEIVING A HOOD.
thzj Module de machine électrique (1 ) comportant une machine électrique (10) flanquée d'une électronique de puissance (20) et couverte par un capot (130), le capot (130) ayant un côté supérieur et une paroi latérale (131) avec une arête libre (132).thzj Electric machine module (1) comprising an electric machine (10) flanked by power electronics (20) and covered by a cover (130), the cover (130) having an upper side and a side wall (131) with a free edge (132).
La paroi latérale (131) du capot (130) est logée par son arête libre (132), au moins par segments dans une rainure (121).The side wall (131) of the cover (130) is housed by its free edge (132), at least in segments in a groove (121).
FR 3 054 750 - A1FR 3 054 750 - A1
ii
Domaine de l‘inventionField of the invention
La présente invention se rapporte à un module de machine électrique comportant une machine électrique flanqué d’une électronique de puissance.The present invention relates to an electric machine module comprising an electric machine flanked by power electronics.
Etat de la techniqueState of the art
Les modules de machines électriques composés d’une machine électrique équipée d’une électronique de puissance s’utilisent, par exemple, dans les véhicules automobiles comme démarreur ou comme générateur ou encore comme combinaison générateurdémarreur sous la forme de machines de récupération et d’assistance (machine BRM). Ces modules comportent, par exemple, une machine électrique à excitation extérieure avec un enroulement de rotor (enroulement d’excitation) et un enroulement de stator ainsi que , comme électronique de puissance, un redresseur en aval de l’enroulement de stator avec un régulateur (par exemple un régulateur de générateur ou régulateur de champ) qui régule la tension générée par la machine électrique ou le couple généré par la machine électrique.The modules of electric machines composed of an electric machine equipped with power electronics are used, for example, in motor vehicles as a starter or as a generator or even as a generator-starter combination in the form of recovery and assistance machines (BRM machine). These modules include, for example, an electric machine with external excitation with a rotor winding (excitation winding) and a stator winding as well as, as power electronics, a rectifier downstream of the stator winding with a regulator (for example a generator regulator or field regulator) which regulates the voltage generated by the electric machine or the torque generated by the electric machine.
Pour protéger les phases électriques d’un contact il faut que l’électronique de puissance soit couverte d’un capot. Pour des tensions élevées, comme par exemple celles que l’on rencontre dans les systèmes BRM (48V) le capot doit être électro-conducteur pour respecter les exigences de compatibilité électromagnétique (encore appelées compatibilité EMV). Cela est utile car pour une tension nominale de 48V et une commande par modulation de largeur d’impulsions PWM des phases électriques, l’émission d’ondes électromagnétiques est supérieure d’un multiple à l’émission des machines classiques à 12/14 V.To protect the electrical phases of a contact, the power electronics must be covered with a cover. For high voltages, such as those encountered in BRM systems (48V), the cover must be electrically conductive to meet the requirements for electromagnetic compatibility (also called EMV compatibility). This is useful because for a nominal voltage of 48V and a PWM pulse width modulation control of the electrical phases, the emission of electromagnetic waves is greater by a multiple than the emission of conventional machines at 12/14 V .
En fonctionnement des machines électriques, on a des vibrations qui se traduisent par des vibrations de la machine électrique et de son électronique de puissance mettant ainsi à vibrer le capot. Les vibrations propres du capot risquent d’endommager le capot ou les composants voisins. En outre, les vibrations se traduisent par des bruits gênants. Pour éviter ou du moins minimiser les vibrations du capot on peut fixer le capot à l’aide de plusieurs vis traversant son côté supérieur.In operation of the electrical machines, there are vibrations which result in vibrations of the electrical machine and its power electronics thus making the cover vibrate. Own vibrations from the hood may damage the hood or neighboring components. In addition, the vibrations result in annoying noises. To avoid or at least minimize the vibrations of the cover, the cover can be fixed using several screws passing through its upper side.
Exposé et avantages de l’inventionPresentation and advantages of the invention
L’invention a pour objet un module de machine électrique comportant une machine électrique flanquée d’une électronique de puissance et couverte par un capot, le capot ayant un côté supérieur et une paroi latérale avec une arête libre, la paroi latérale du capot étant logée par son arête libre, au moins par segments dans une rainure.The invention relates to an electric machine module comprising an electric machine flanked by power electronics and covered by a cover, the cover having an upper side and a side wall with a free edge, the side wall of the cover being housed by its free edge, at least by segments in a groove.
En d’autres termes, l’invention a pour objet un capot pour protéger l’électronique de puissance, ce capot étant non seulement fixé par le côté supérieur, mais également au niveau de sa paroi latérale en ce que la paroi latérale est logée au moins partiellement par son arête libre dans une rainure.In other words, the subject of the invention is a cover to protect the power electronics, this cover being not only fixed by the upper side, but also at its side wall in that the side wall is housed at the at least partially by its free edge in a groove.
En effet, on a constaté que la fixation par le côté supérieure n’était pas suffisante pour éliminer les vibrations car la paroi latérale du capot est également excitée et se met à vibrer. La rainure bloque la paroi latérale du capot dans la direction radiale, ce qui évite ou du moins réduit les vibrations de la paroi latérale.Indeed, it was found that the fixing by the upper side was not sufficient to eliminate the vibrations because the side wall of the cover is also excited and starts to vibrate. The groove blocks the side wall of the cover in the radial direction, which avoids or at least reduces the vibrations of the side wall.
De façon préférentielle, la rainure a au moins partiellement ou par segments une cavité en forme de U. Cette forme est particulièrement simple à réaliser et elle n’est pas fragile au montage.Preferably, the groove has at least partially or in segments a U-shaped cavity. This shape is particularly simple to produce and it is not fragile during assembly.
De façon préférentielle, une plaque de raccordement est interposée entre la machine électrique et son électronique de puissance, cette plaque ayant une rainure. On peut utiliser une telle plaque de raccordement entre la machine électrique et l’électronique de puissance pour réaliser les éléments de contact électrique des phases sortant de la machine électrique et auxquelles est raccordée l’électronique de puissance. En même temps, la plaque de raccordement constitue un moyen de fixation de l’électronique de puissance.Preferably, a connection plate is interposed between the electric machine and its power electronics, this plate having a groove. Such a connection plate can be used between the electrical machine and the power electronics to produce the electrical contact elements of the phases leaving the electrical machine and to which the power electronics are connected. At the same time, the connection plate constitutes a means of fixing the power electronics.
De façon préférentielle, la plaque de raccordement est en matière plastique. Ainsi, d’une part, il sera facile de réaliser la rainure dans la plaque, notamment par un injection (injection de matière plastique) et d’autre part, la plaque de raccordement constitue en même temps une isolation électrique. De façon préférentielle, on peut développer des formes de moule des plaques de raccordement usuelles en les munissant d’une rainure. Dans ces conditions, la fixation sera ainsi pratiquement neutre du point de vue de son coût car il suffira de seu3054750 lement une légère quantité supplémentaire de matière plastique pour réaliser la plaque de raccordement.Preferably, the connection plate is made of plastic. Thus, on the one hand, it will be easy to make the groove in the plate, in particular by injection (injection of plastic material) and on the other hand, the connection plate simultaneously constitutes electrical insulation. Preferably, it is possible to develop mold forms for the usual connection plates by providing them with a groove. Under these conditions, the fixing will thus be practically neutral from the point of view of its cost since it will suffice only a slight additional quantity of plastic material to produce the connection plate.
La rainure passe avantageusement dans le bord extérieur de la plaque de raccordement en couvrant de préférence plus de 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% 80% 90%, de la périphérie.The groove advantageously passes into the outer edge of the connection plate, preferably covering more than 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% 80% 90%, from the periphery.
De façon préférentielle, la rainure comporte des moyens d’alignement pour aligner le capot par rapport à la machine électrique dans sa position en rotation autour d’un axe perpendiculaire au côté supérieur du capot. Cela facilite l’orientation du capot par rapport à la machine électrique et garantit l’assemblage des vis de fixation.Preferably, the groove comprises alignment means for aligning the cover relative to the electric machine in its rotational position about an axis perpendicular to the upper side of the cover. This facilitates the orientation of the cover relative to the electric machine and guarantees the assembly of the fixing screws.
De façon préférentielle, les moyens d’alignement comportent au moins une limitation de rainure, notamment un décrochement de rainure ou une interruption de rainure. Dans ces conditions, la rainure n’est pas continue, mais elle est limitée par endroits ou par segments, et notamment la rainure est interrompue et le capot comporte avantageusement des interruptions homologues de son arrête libre de la paroi latérale pour permettre l’interpénétration de l’arête interrompue et de la rainure interrompue. L’invention est économique dans son application car il suffit d’une légère modification seulement du moule pourréaliser la plaque de raccordement.Preferably, the alignment means comprise at least one groove limitation, in particular a groove recess or a groove interruption. Under these conditions, the groove is not continuous, but it is limited in places or by segments, and in particular the groove is interrupted and the cover advantageously comprises interruptions homologous with its free edge of the side wall to allow the interpenetration of the interrupted edge and the interrupted groove. The invention is economical in its application because it only requires a slight modification of the mold to make the connection plate.
Pour simplifier le montage, la limitation de la rainure et/ou de la paroi latérale comporte un congé d’engagement.To simplify assembly, the limitation of the groove and / or of the side wall includes an engagement leave.
De façon préférentielle, le capot est électro-conducteur pour améliorer la compatibilité électromagnétique. Le capot est par exemple en métal, en une matière plastique électro-conductrice ou en une matière plastique munie d’un revêtement électro-conducteur.Preferably, the cover is electrically conductive to improve the electromagnetic compatibility. The cover is for example made of metal, an electrically conductive plastic material or a plastic material provided with an electrically conductive coating.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, l’arête libre du capot comporte des barbes. Cette forme de réalisation permet le blocage de la paroi latérale dans la rainure, ce qui signifie que la tenue est particulièrement solide. La force de retenue sera augmentée et la paroi latérale sera engagée sans jeu dans la rainure. En particulier, si le capot est une pièce obtenue par emboutissage profond de tôle, du fait du procédé de fabrication qui est un procédé de matriçage, l’arête libre de la paroi latérale aura une barbe. Selon le sens de l’emboutissage, la barbe sera orientée vers l’extérieur ou vers l’intérieur en saillie et forme3054750 ra une arête vive. Il est particulièrement avantageux d’utiliser précisément cette barbe d’emboutissage pour bloquer de manière optimale la paroi latérale dans la rainure.According to another advantageous characteristic, the free edge of the cover has barbs. This embodiment allows the lateral wall to be blocked in the groove, which means that the holding is particularly solid. The retaining force will be increased and the side wall will be engaged without play in the groove. In particular, if the cover is a part obtained by deep drawing of sheet metal, due to the manufacturing process which is a stamping process, the free edge of the side wall will have a beard. Depending on the direction of the drawing, the beard will project outward or inwardly protruding and form a sharp edge. It is particularly advantageous to use precisely this drawing beard to optimally block the side wall in the groove.
DessinsDrawings
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée, à l’aide d’un exemple de réalisation d’un module de machine électrique représenté dans les dessins annexés dans lesquels :The present invention will be described below in more detail, using an embodiment of an electric machine module shown in the accompanying drawings in which:
la figure 1 est une vue en perspective d’un mode de réalisation préférentiel d’un module de machine électrique selon l’invention, la figure 2 est une coupe longitudinale du module de machine électrique de la figure 1, la figure 3 montre le détail entouré de la figure 2 concernant la disposition de la paroi latérale du capot dans une rainure de plaque de raccordement, selon une vue à échelle agrandie, la figure 4 montre séparément et en perspective le capot et la plaque de raccordement, la figure 5 est une vue de détail à échelle agrandie de l’arête libre du capot avec sa barbe d’emboutissage, la figure 6 est une vue en perspective de dessus du module de machine électrique de la figure 1, la figure 7 montre le détail entouré de la figure 6 concernant l’alignement de la paroi latérale du capot dans la rainure de la plaque de raccordement selon une représentation à échelle agrandie.Figure 1 is a perspective view of a preferred embodiment of an electric machine module according to the invention, Figure 2 is a longitudinal section of the electric machine module of Figure 1, Figure 3 shows the detail surrounded by Figure 2 concerning the arrangement of the side wall of the cover in a connection plate groove, according to an enlarged view, Figure 4 shows separately and in perspective the cover and the connection plate, Figure 5 is a detail view on an enlarged scale of the free edge of the hood with its drawing beard, FIG. 6 is a perspective view from above of the electric machine module of FIG. 1, FIG. 7 shows the detail surrounded by the figure 6 concerning the alignment of the side wall of the cover in the groove of the connection plate according to a representation on an enlarged scale.
Description d’un mode de réalisationDescription of an embodiment
A l’aide des figures 1 à 5 on décrira tout d’abord, de manière générale, le mode de réalisation préférentiel d’un module de machine électrique 1 selon l’invention et les développements seront décrits à l’aide des figures 6 et 7.With the aid of FIGS. 1 to 5, a general description will first be given of the preferred embodiment of an electric machine module 1 according to the invention and the developments will be described with the aid of FIGS. 6 and 7.
Le module de machine électrique 1 est, par exemple, une machine électrique de récupération dynamique (système de récupération BRM ou BRS); le module se compose d’une machine à griffes polaires 10 comme machine électrique avec une électronique de puissance 20 installée sur la machine. Le module fonctionne, par exemple, avec une tension nominale de 48V.The electric machine module 1 is, for example, an electric dynamic recovery machine (BRM or BRS recovery system); the module consists of a polar claw machine 10 as an electrical machine with 20 watt electronics installed on the machine. The module works, for example, with a nominal voltage of 48V.
Le boîtier de la machine à griffes polaires 10 est pratiquement composé de deux panneaux de palier 101, 102 avec des bras de montage pour fixer le module de machine électrique, par exemple, sur le moteur thermique. Les panneaux de palier fixent le stator 110.The housing of the polar claw machine 10 is practically composed of two bearing panels 101, 102 with mounting arms for fixing the module of the electric machine, for example, to the heat engine. The bearing panels fix the stator 110.
Une plaque de raccordement 120 est prévue entre la machine à griffes polaires 10 et son électronique de puissance 20. La plaque de raccordement 120 est une pièce en matière plastique injectée et elle sert entre autre au branchement des phases électriques du stator 110 et de l’électronique de puissance 20.A connection plate 120 is provided between the polar claw machine 10 and its power electronics 20. The connection plate 120 is a piece of injected plastic material and it serves inter alia for the connection of the electrical phases of the stator 110 and of the power electronics 20.
Un capot 130 couvre en grande partie l’électronique de puissance 20. Le capot est tenu par son côté supérieur à l’aide de vis 140 reçues dans la machine à griffes polaires 10 spécialement dans le panneau de palier 102. La paroi latérale du capot porte la référence 131. Selon le mode de réalisation préférentiel présenté ici, l’arête libre 132 de la paroi latérale 131 a une barbe d’emboutissage qui est en saillie vers l’extérieur. La barbe d’emboutissage résulte, par exemple, du procédé de fabrication du capot. Selon le sens de l’emboutissage la barbe constitue une arête vive venant en saillie vers l’intérieur ou vers l’extérieur.A cover 130 largely covers the power electronics 20. The cover is held by its upper side by means of screws 140 received in the pole-claw machine 10 especially in the bearing panel 102. The side wall of the cover bears the reference 131. According to the preferred embodiment presented here, the free edge 132 of the side wall 131 has a drawing beard which projects outwards. The stamping beard results, for example, from the hood manufacturing process. Depending on the direction of the stamping, the beard constitutes a sharp edge projecting inwards or outwards.
La plaque de raccordement comporte une rainure formée de plusieurs logements ou cavités 121 en forme de U répartis en périphérie (il s’agit par exemple d’une rainure interrompue plusieurs fois). Cette rainure sert à bloquer latéralement le capot, la paroi latérale 131 pénétrant par son arête libre 132 dans la rainure 121.The connection plate has a groove formed by several U-shaped housings or cavities 121 distributed around the periphery (this is for example a groove interrupted several times). This groove serves to block the cover laterally, the side wall 131 penetrating through its free edge 132 into the groove 121.
La barbe d’emboutissage de l’arête libre 132 du capot peut ainsi se coincer en outre au montage dans la matière plastique de la cavité en forme de U 121 de la plaque de raccordement. Cela améliore le blocage latéral du capot.The stamping beard of the free edge 132 of the cover can thus also become jammed during mounting in the plastic of the U-shaped cavity 121 of the connection plate. This improves the side locking of the hood.
Le blocage latéral du capot par les cavités en forme de U de la plaque de raccordement est un moyen économique car cela ne nécessite que très peu de matière plastique supplémentaire.Lateral locking of the cover by the U-shaped cavities of the connection plate is an economical means because it requires very little additional plastic material.
La figure 6 montre un développement préférentiel du module de machine électrique 1, en vue de dessus en biais, pour montrer la zone des moyens d’orientation réalisée ici sous la forme d’une limitation de la rainure.FIG. 6 shows a preferred development of the electrical machine module 1, seen from above at an angle, to show the area of the orientation means produced here in the form of a limitation of the groove.
La figure 7 montre un détail à échelle agrandie de la figure 5 présentant deux cavités en forme de U 1211 (à gauche) et 12 lr (à droite) de la plaque de raccordement 120 avec des moyens d’orientation réalisés ici sous la forme d’une limitation de rainure ou d’un décroche5 ment de rainure 1221, 122r.Figure 7 shows an enlarged detail of Figure 5 showing two U-shaped cavities 1211 (left) and 12 lr (right) of the connection plate 120 with orientation means produced here in the form of 'a groove limitation or a groove release 1221, 122r.
La limitation de rainure 1221 à gauche limite le développement de la paroi latérale gauche 1311 et ainsi le pivotement du capot autour d’un axe perpendiculaire au côté supérieur vers la droite. La limitation droite 122r limite le mouvement de la paroi latérale droite 13 lr io et ainsi le pivotement du capot autour d’un axe perpendiculaire au côté supérieur, vers la gauche. Ainsi, globalement, la plage angulaire d’orientation du capot autour d’un axe perpendiculaire au côté supérieur est limité, ce qui facilite la mise en place des vis de fixation 140.The groove limitation 1221 to the left limits the development of the left side wall 1311 and thus the pivoting of the cover around an axis perpendicular to the upper side to the right. The right limitation 122r limits the movement of the right side wall 13 lr io and thus the pivoting of the cover around an axis perpendicular to the upper side, to the left. Thus, overall, the angular range of orientation of the cover around an axis perpendicular to the upper side is limited, which facilitates the positioning of the fixing screws 140.
Pour simplifier le montage du capot 130, les limitations 15 de rainure 122 ont des congés d’engagement 1231, 123r. En variante ou en complément, la paroi latérale du capot peut également comporter des congés d’engagement.To simplify the mounting of the cover 130, the groove limitations 122 have engagement fillets 1231, 123r. As a variant or in addition, the side wall of the cover may also include engagement leaves.
La fixation latérale par des cavités en forme de U avec limitation de la rainure est une solution économique car il suffit seule20 ment d’une légère quantité de matière plastique en plus pour la plaque de raccordement.Lateral fixing by U-shaped cavities with limitation of the groove is an economical solution because only a small amount of plastic material is sufficient for the connection plate.
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